Neue Stellschraube für Salztoleranz bei Pflanzen entdeckt
Keimlinge mit einer epigenetischen Histon-Markierung in ihrem Erbgut kommen mit erhöhten Salzkonzentrationen besser zurecht als Keimlinge ohne diese Markierung. Ahmt man diese Markierung durch einen Aminosäureaustausch nach, zeigt sich bei der Mutante der gleiche Effekt: Die Keimlinge (rechts) wachsen besser als Keimlinge ohne die Markierung (links). Foto und (c): Minoru Ueda, PNAS, CC BY-NC-ND 4.0
Durch künstliche Bewässerung und erhöhte Temperaturen versalzen viele Böden zunehmend. Höhere Konzentrationen von Salzen, stören die Regulation des Wasserhaushalts der meisten Pflanzen (der sogenannten Glykophyten) und können zu ihrem Absterben führen. Betroffen davon sind auch unsere Nutzpflanzen. Ein Forschungsteam hat nun eine bislang unbekannte Stellschraube für Salztoleranz entdeckt: eine Histon-Markierung ist für die Stressantwort der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) essenziell. Bei der Ackerschmalwand spielt das Enzym „HDA19“ eine wichtige Rolle bei der Regulation der pflanzlichen Entwicklung, des Stoffwechsels und der Stressantwort. Das Team wies nun nach, dass dieses Enzym für die Entfernung der neu entdeckten Histon-Markierung verantwortlich ist und damit auch mit darüber entscheidet, wie die Pflanze mit einem hohen Salzgehalt zurechtkommt. Pflanzen, denen das Enzym fehlt, sind deutlich toleranter gegenüber salzigen Böden, berichtet das Team um Prof. Dr. Iris Finkemeier vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen an der Universität Münster und Prof. Dr. Motoaki Seki vom RIKEN-Forschungsinstitut in Japan im Fachjournal PNAS.
